JP2003083948A - 有機リン系物質検出用キットおよび簡易検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機リン系物質、特に有機リン系農薬を迅速
にかつ専門的技術を用いることなく簡便に、しかも高感
度に検出するための方法およびそのためのキットの提
供。 【解決手段】 溶液中の溶質として容器に注入された
後、該溶液の溶解液を蒸発させることによって充填され
た一定量の４−（４−ニトロベンジル）ピリジンを含む
反応容器、テトラエチレンペンタミンを充填した容器お
よび抽出媒体を充填した容器とを含むことを特徴とす
る、有機リン系物質を検出するためのキットおよびそれ
を用いた検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機リン系物質、
特に有機リン系農薬を簡便かつ迅速に検出するためのキ
ットおよびそれを使用して有機リン系物質を検出するた
めの方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】薬物・毒物等による中毒患者の治療にお
いては、その中毒の原因物質を同定し、その原因物質に
適合した処置を迅速に行うことが重要である。有機リン
系農薬およびカーバメート系農薬による中毒の場合に
は、これらの薬剤のターゲットであるコリンエステラー
ゼを測定対象とするコリンエステラーゼ測定法が有効な
手段として利用されてきた。コリンエステラーゼ測定法
にはいくつかの方法があるが、例えば、中毒患者の血清
を採取し、コリンエステラーゼの基質試薬を加えた後、
一定時間反応させ、反応液の吸光度を測定し、コリンエ
ステラーゼの阻害活性を測定することにより、有機リン
系およびカーバメート系農薬の摂取の有無を推定する方
法が知られている。しかしながら、この測定方法に用い
る反応は、上記農薬類に特異的なものではないため、他
の生理的要因や化学物質によって、上記農薬を摂取した
とする誤った結果につながることがある。また、試料調
製や分析機器の操作に専門的な技術が必要であり、結果
が得られるまでに数時間を要するため、緊急治療に利用
するためには実用的でないという問題点もある。 さら
に、上記コリンエステラーゼ測定法は、有機リン系およ
びカーバメート系の両方の農薬の中毒に対する検出方法
ではあるが、有機リン系またはカーバメート系のいずれ
の農薬による中毒であるかの判別には有効でないという
問題点もある。

【０００３】有機リン系農薬およびカーバメート系農薬
は、いずれも生体内で、神経伝達物質であるアセチルコ
リンを基質とするコリンエステラーゼの活性を阻害する
ことによって、縮瞳や意識混濁等の臨床症状を引き起こ
す。しかしながら、有機リン系農薬およびカーバメート
系農薬は化学構造においては異なるため、これらの中毒
に対する適切な処置方法も異なる。そのため、処置の遅
れによっては中毒患者を死に至らしめることがあるこれ
らの農薬による中毒に対し、有機リン系またはカーバメ
ート系農薬のいずれの中毒であるかを、選択的かつ迅速
に判定するための方法が必要とされていた。

【０００４】上記事情に鑑み、先に、奈女良等は、生体
内に摂取された有機リン系農薬のみを選択的かつ迅速
に、専門的技術を用いることなく簡便に、しかも高感度
に検出することができる方法の開発を目指して、以下の
工程からなる有機リン系農薬の検出方法を開発した（特
許第２９５２３５９号）。

【０００５】すなわち、この方法は、試料中に４−（４
−ニトロベンジル）ピリジンを添加する第１の工程、第
１の工程により得られた反応溶液を加熱する第２の工
程、第２の工程により得られた反応溶液をアルカリ性に
する第３の工程、第３の工程より得られた反応溶液に有
機溶媒を添加する第４の工程、第４の工程より得られた
反応溶液の有機相の着色量を測定する第５の工程とから
なるものである。この方法により尿検体中の有機リン系
農薬を分析した場合、結果が得られるまでの時間は約３
０分間であり、検査時間は従来の方法に比べて著しく短
縮された（Clinica Chimica Acta 2000; 291: 9−1
8）。

【０００６】しかしながら、この方法には解決しなけれ
ばならない以下の問題点がある。まず、第１の工程にお
いて、４−（４−ニトロベンジル）ピリジンを添加する
際に、固体のまま添加する場合、あるいは溶液として添
加する場合のいずれにおいても、前操作として秤量が必
要であるため煩雑である。しかも、４−（４−ニトロベ
ンジル）ピリジンは吸湿性を有する物質であるため、固
体として添加する場合には容器の開口部もしくは壁面に
付着しやすく、添加作業が必ずしも容易ではない。ま
た、溶解液にアセトン、炭素数１〜２０のアルコール、
ジメチルスルホキシド、エチレングリコール等の有機溶
媒を使用するため、引火の危険を伴う。さらに、有機溶
媒が蒸発することによって、４−（４−ニトロベンジ
ル）ピリジンが容器の開口部付近に析出し、目づまりを
起こして採取困難になるといった問題がある。

【０００７】次に、第２の工程で行う加熱条件は３０〜
１００℃で５〜４０分間であるが、通常は１００℃で２
０分間加熱する必要があり（Clinica Chimica Acta 200
0; 291: 9−18、LabMedica International 2000; Septe
mber-October: 13−14）、緊急性を要する場合には、よ
り短時間に処理できることが望まれる。また、１００℃
付近で加熱する場合には沸騰水等の熱源を取り扱う必要
性が生じ、危険性を伴うという問題もある。

【０００８】さらに、第４の工程では、添加する有機溶
媒にジエチルエーテル、ヘキサン、酢酸エチルを使用す
るが、ジエチルエーテルは特殊引火物に指定される非常
に引火性の強い溶剤である。また、ジエチルエーテル、
ヘキサン、酢酸エチルは、労働安全衛生法にて有機溶剤
中毒予防規則第２種有機溶剤に指定される有害物質であ
り、取り扱いに細心の注意を要する。

【０００９】以上のように、奈女良等の方法には、試薬
調製が煩雑であること、加熱処理に時間がかかり、か
つ、容易に実施できないこと、引火性物質、有害物質を
用いること等から、試験の実施にあたっては十分な試験
設備と、試験実施者に危険を十分回避できる習熟した技
術が要求されるといった問題点が残されている。したが
って、緊急検査に利用するためには、該方法より簡便か
つ迅速で、しかも危険性の低い検査法であることが望ま
しく、そのような検査法の確立が待望されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の問題を解決し、有機リン系物質、特に有機リン系農薬
を迅速にかつ専門的技術を用いることなく簡便に、しか
も高感度に検出するための方法およびそのためのキット
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み鋭意研究を重ねた結果、検液と４−（４−ニトロ
ベンジル）ピリジンとの反応を、予め一定量の４−（４
−ニトロベンジル）ピリジンを充填した容器において行
うことによって上記課題が解決できることを見出し、本
発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は、溶液中の溶質として
容器に注入された後、該溶液の溶解液を蒸発させること
によって充填された一定量の４−（４−ニトロベンジ
ル）ピリジンを含む反応容器、テトラエチレンペンタミ
ンを充填した容器および抽出媒体を充填した容器とを含
むことを特徴とする、有機リン系物質を検出するための
キットに関する。

【００１３】また、本発明は、有機リン系物質が、有機
リン系農薬であることを特徴とする、前記キットに関す
る。また、本発明は、溶解液がアセトンであることを特
徴とする、前記キットに関する。さらに、本発明は、テ
トラエチレンペンタミンを充填した容器が点眼瓶である
ことを特徴とする、前記キットに関する。また、本発明
は、紙製のラックを含むことを特徴とする、前記キット
に関する。さらに、本発明は、抽出媒体が、シクロヘキ
セン、p−シメン、クメン、３−ペンタノン、ｎ−ブチ
ルエーテル、サラダ油、大豆油およびヒマシ油からなる
群から選択される有機溶媒であることを特徴とする、前
記キットに関する。

【００１４】また、本発明は、溶液中の溶質として容器
に注入された後、該溶液の溶解液を蒸発させることによ
って充填された一定量の４−（４−ニトロベンジル）ピ
リジンを含む反応容器を用いて４−（４−ニトロベンジ
ル）ピリジンと検液とを混合する工程、該混合物を加熱
後冷却する工程、テトラエチレンペンタミンを添加した
後、反応生成物を抽出する媒体を添加する工程、および
抽出媒体の呈色を観察する工程を含むことを特徴とす
る、有機リン系物質を検出する方法に関する。さらに、
本発明は、混合物の加熱を電子レンジで行うことを特徴
とする、前記方法に関する。さらにまた、本発明は、抽
出媒体が、シクロヘキセン、p−シメン、クメン、３−
ペンタノン、ｎ−ブチルエーテル、サラダ油、大豆油お
よびヒマシ油からなる群から選択される有機溶媒である
ことを特徴とする、前記方法に関する。

【００１５】本発明のキットに含まれる４−（４−ニト
ロベンジル）ピリジンを充填した反応容器は、有機リン
系物質の検出に必要な量の４−（４−ニトロベンジル）
ピリジンが予め反応容器内に充填されたものであるた
め、使用者が試薬を用時に秤量することなく使用できる
という利点を有する。しかも、検液と４−（４−ニトロ
ベンジル）ピリジンとの反応は、検液を添加した該反応
容器においてそのまま実行することができるため、別途
反応容器を準備する必要がなく、携帯性の面においても
優れている。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明が対象とする検体は、溶液
であれば特に制限はない。一般的には、尿、血清、胃
液、吐瀉物等の患者に由来するものが考えられるが、そ
の他にも飲料水や食物、また、河川水等の環境由来の試
料も対象となり得る。例えば、尿については何らの前処
理することなしに試験に供することができる。血清につ
いては、血清中のタンパク質成分が分析を妨害するた
め、前処理として除タンパク質処理が必要となるが、除
タンパク質処理には硫安沈殿分画法等が好適に利用でき
る。本発明の実施にあたっては、試薬および器材を一括
し、持ち運び可能な形態としたキットを利用することが
利便性の点で好ましい。

【００１７】本発明による検出対象である有機リン系物
質は、以下に示す構造を有する物質であればいずれでも
よい。本発明はとりわけ有機リン系農薬に好適に用いら
れる。

【化１】 （Ｐはリン原子、Ｘは酸素原子またはイオウ原子のいず
れか、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３はそれぞれ水酸基とチオール基
を除く一価の基を示す。）

【００１８】本発明における溶解液としては、アセト
ン、炭素数１〜２０のアルコール、酢酸エチル、ジメチ
ルスルホキシド、エチレングリコール等の有機溶媒を用
いる事ができる。なお、これらの溶解液のうち、アセト
ンは４−（４−ニトロベンジル）ピリジンとの溶解性が
よく、また、他に比べて揮発性もあるため好適である。
本発明におけるラックは、電子レンジで加熱しても影響
を受けないものであれば特に制限はない。なお、これら
のラックのうち、紙製のラックは持ち運び可能な形態
面、複数の検体を同時に加熱することができる作業の効
率面において好適である。

【００１９】本発明における添加するテトラエチレンペ
ンタミンの必要添加量は約０．１ｍｌである。したがっ
て、テトラエチレンペンタミンを充填する容器が点眼瓶
であれば、該点眼瓶から２滴乃至３滴滴下することによ
って、分注器等を用いることなく必要量のテトラエチレ
ンペンタミンを添加することができるので好適である。

【００２０】本発明における抽出媒体としては、労働安
全衛生法にて有機溶剤中毒予防規則に指定されていない
シクロヘキセン、p−シメン、クメン、３−ペンタノ
ン、ｎ−ブチルエーテル、サラダ油、大豆油およびヒマ
シ油等を用いることができる。なお、これらの抽出媒体
のうち、３−ペンタノンは反応液との分離がよく、ま
た、他に比べて取り扱いが容易であるため好適である。

【００２１】本発明において使用する電子レンジは、マ
イクロ波を照射して食品を加熱する一般家庭用のもので
差し支えないが、その原理に基づく加熱装置であれば特
に制限はない。加熱時間は、検液と４−（４−ニトロベ
ンジル）ピリジンからなる反応溶液が充分加熱される時
間を、反応溶液の沸騰を目安に使用者が適宜決定すれば
よい。例として、４−（４−ニトロベンジル）ピリジン
が充填された試験管に尿検体を１ｍｌ添加し、出力５０
０Ｗの電子レンジで加熱する場合では、１０〜３５秒間
で反応溶液が沸騰し始めるため、その時間で十分であ
る。

【００２２】

【実施例】以下に実施例によって本発明を説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 本発明によるキットの一実施例の斜視図を図１に、分解
斜視図を図２に示す。持ち運びが可能である幅１２８ｍ
ｍ、奥行き６７ｍｍ、高さ１０４ｍｍの包装箱に、１０
回測定分の各ユニットを収納した。４−（４−ニトロベ
ンジル）ピリジン４５ｍｇをディスポーサブルの試験管
に充填し、これを１０本（１０検体分）収納した。試験
管立ては紙製とし、包装箱から取り出して電子レンジ等
で加熱する際に使用可能とした。テトラエチレンペンタ
ミンは分注器を使用しなくても添加できるように点眼瓶
に充填した。３−ペンタノンは遮光瓶に充填した。

【００２３】実施例２ 実施例１に記載のキットを用い、尿中の有機リン系農薬
を分析した。分析操作を以下に示す。 １．４−（４−ニトロベンジル）ピリジンを充填した試
験管に尿検体を１ｍｌ添加した。 ２．出力５００Ｗの電子レンジで２０〜３０秒間加熱し
たのち、混和した。 ３．室温まで放冷させたのち、テトラエチレンペンタミ
ンを２滴滴下し、混和した。 ４．３−ペンタノンを１ｍｌ添加し、試験管のキャップ
を閉めたのち、混和した。 ５．静置して有機相を観察し、ピンク色から赤紫色を呈
するか否かによって、尿中における有機リン系農薬の有
無を判定した。尿検体として正常ヒト尿に農薬を１、１
０または５０ｐｐｍの濃度となるように添加したものを
調製し分析したところ、農薬の検出限界（濃度）は表１
に示す通りとなった。なお、分析にかかった時間は、１
０検体以下を一括処理した場合、５分程度であった。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】このように、本発明の分析キットを用いて
測定を行った結果、有機リン系農薬では１０ｐｐｍもし
くは１ｐｐｍの被検農薬を検出することができた。一
方、カーバメート系農薬、ベンズイミダゾール系農薬、
酸アミド系農薬、尿素系農薬は５０ｐｐｍでも検出され
なかった。

【００２７】実施例３ 実施例１に記載のキットを用い、血清中の有機リン系農
薬を分析した。分析操作を以下に示す。１．血清１ｍｌ
に飽和硫安を３３〜４０％となるように添加し混和し
た。２．１２，０００ｒｐｍで１０分間遠心分離した。
３．上清を検体として用いて、実施例２と同様の方法に
より測定を行った。フェニトロチオンを１０ｐｐｍとな
るように正常ヒト血清に添加したものを試料として分析
した結果、有機リン系農薬含有を示す呈色が認められ
た。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の簡易検出法によれ
ば、尿または血清中に含まれる有機リン系農薬を、迅速
にかつ専門的技術を用いることなく簡便に、しかも高感
度に検出することができる。したがって、本発明の検出
方法によれば、有機リン系物質を摂取したか否かを迅速
かつ正確に判定することができる。すなわち、本発明の
検出方法は、緊急の現場での患者等の処置および治療に
特に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明キットの一実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】 本発明キットの一実施例の分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１．包装箱 ２．試験管立て ３．４−（４−ニトロベンジル）ピリジンが充填された
試験管 ４．テトラエチレンペンタミン入り点眼瓶 ５．３−ペンタノン入り容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 明彦 神奈川県伊勢原市鈴川21番地 関東化学株 式会社伊勢原研究所内 (72)発明者 栗原 誠 神奈川県伊勢原市鈴川21番地 関東化学株 式会社伊勢原研究所内 (72)発明者 天野 二郎 東京都中央区日本橋本町３丁目２番８号 関東化学株式会社内 Ｆターム(参考） 2G042 BD20 CB03 EA03 FB02 HA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶液中の溶質として容器に注入された
   後、該溶液の溶解液を蒸発させることによって充填され
   た一定量の４−（４−ニトロベンジル）ピリジンを含む
   反応容器、テトラエチレンペンタミンを充填した容器お
   よび抽出媒体を充填した容器とを含むことを特徴とす
   る、有機リン系物質を検出するためのキット。
2. 【請求項２】 有機リン系物質が、有機リン系農薬であ
   ることを特徴とする、請求項１に記載のキット。
3. 【請求項３】 溶解液がアセトンであることを特徴とす
   る、請求項１または２に記載のキット。
4. 【請求項４】 テトラエチレンペンタミンを充填した容
   器が点眼瓶であることを特徴とする、請求項１〜３のい
   ずれかに記載のキット。
5. 【請求項５】 紙製のラックを含むことを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに記載のキット。
6. 【請求項６】 抽出媒体が、シクロヘキセン、p−シメ
   ン、クメン、３−ペンタノン、ｎ−ブチルエーテル、サ
   ラダ油、大豆油およびヒマシ油からなる群から選択され
   る有機溶媒であることを特徴とする、請求項１〜５のい
   ずれかに記載のキット。
7. 【請求項７】 溶液中の溶質として容器に注入された
   後、該溶液の溶解液を蒸発させることによって充填され
   た一定量の４−（４−ニトロベンジル）ピリジンを含む
   反応容器を用いて４−（４−ニトロベンジル）ピリジン
   と検液とを混合する工程、該混合物を加熱後冷却する工
   程、テトラエチレンペンタミンを添加した後、反応生成
   物を抽出する媒体を添加する工程、および抽出媒体の呈
   色を観察する工程を含むことを特徴とする、有機リン系
   物質を検出する方法。
8. 【請求項８】 混合物の加熱を電子レンジで行うことを
   特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 抽出媒体が、シクロヘキセン、p−シメ
   ン、クメン、３−ペンタノン、ｎ−ブチルエーテル、サ
   ラダ油、大豆油およびヒマシ油からなる群から選択され
   る有機溶媒であることを特徴とする、請求項７または８
   のいずれかに記載の方法。